電気化学センサー市場規模・シェア分析：成長トレンドと予測 (2026年～2031年)

電気化学センサー市場の概要

電気化学センサー市場は、2026年に112.8億米ドル、2031年には169.7億米ドルに達すると予測されており、予測期間中の年平均成長率（CAGR）は8.51%です。リアルタイム排出規制の強化、ウェアラブルグルコースモニターの市販承認、微小電気機械システム（MEMS）トランスデューサーの半導体への組み込みなどが市場を牽引しています。石油化学、鉱業、食品加工業界における堅調な設備投資が産業安全分野の需要を支える一方、家電ブランドはスマートウォッチやフィットネスパッチに多分析アレイを統合しています。ATEXまたはIECEx認証ハウジングとデジタル自己診断機能を組み合わせたベンダーは、年間校正訪問回数を最大40%削減できるため、高額な契約を獲得しています。印刷型カーボンインク電極は、寿命が6ヶ月と限られているものの、都市の大気質プログラムにおいて、これまで達成できなかった1km以下の解像度でのネットワーク密度を可能にしています。

市場の概要と予測

* 調査期間: 2020年～2031年
* 市場規模（2026年）: 112.8億米ドル
* 市場規模（2031年）: 169.7億米ドル
* 成長率（2026年～2031年）: 8.51% CAGR
* 最も急速に成長する市場: アジア太平洋
* 最大の市場: 北米
* 市場集中度: 中程度

主要な市場牽引要因

1. ポータブル・ウェアラブル検出デバイスの需要増加:
* 指先穿刺による校正が不要なオンボディ持続的グルコースモニター（CGM）の臨床承認が市場を拡大しています。米国食品医薬品局（FDA）は、2024年12月にAbbott FreeStyle Libre 3を承認し、2025年6月にはDexcom Steloを市販薬として承認しました。これにより、インスリンを使用しない3,000万人以上の米国成人2型糖尿病患者がCGMを利用できるようになりました。
* ポリエチレンテレフタレート上の印刷電極とBluetooth Low Energyモジュールを組み合わせることで、部品コストを50米ドル以下に抑え、現金払い消費者層へのアクセスを可能にしています。スポーツ・ウェルネスブランドは、このプラットフォームを利用して汗中の乳酸やコルチゾールなどのバイオマーカーを測定し、生化学的フィードバックをアプリベースのコーチングサブスクリプションに活用しています。

2. 発展途上国における職場安全規制の強化:
* インドの2024年工場法改正により、50人以上の労働者を雇用する化学プラントでは、硫化水素と一酸化炭素の連続監視が義務付けられました。中国の緊急管理省も同年、廃水処理施設と地下鉄トンネルをガス監視リストに追加しました。
* 需要は、1ppm以下の感度を持ち、-40℃から50℃の範囲で能動的な加熱なしに動作するアンペロメトリックセルに集中しています。ATEX Zone 1エンクロージャーは1検出器あたり200～500米ドルの追加コストがかかりますが、石油化学事業者にとっては不可欠です。

3. インダストリー4.0およびスマート製造プラットフォームへの統合:
* ドイツの自動車メーカーは、塗装ブース内にアンペロメトリック酸素センサーを組み込み、OPC Unified Architectureゲートウェイを通じてデータを機械学習モデルに供給しています。これにより、ISO 9001許容範囲外になる前にドリフトを予測し、自動校正を行うことが可能になります。
* 半導体ツールメーカーは、マイクロコントローラーと電気化学トランスデューサーを同じ基板にパッケージ化し、フットプリントを1立方センチメートルに縮小し、アナログ-デジタル変換ノイズを排除しています。製薬クリーンルームも成長分野であり、GMP（Good Manufacturing Practice）規則により、空調ユニット全体でアンモニアの連続チェックが義務付けられています。

4. 持続的グルコースモニタリング（CGM）およびその他のPoC診断の急速な成長:
* 償還範囲の拡大により、AbbottとDexcomのCGM総収益は2023年の89億米ドルから2025年には推定125億米ドルに増加しました。Senseonicsは2025年4月に365日埋め込み型センサーの承認を受け、以前のモデルで必要だった年間26回の挿入が不要になりました。MedtronicのMiniMed 780Gは、2024年10月に承認され、7日間のアンペロメトリックセンサーを自動インスリン投与に連携させ、主要試験で低血糖イベントを30%削減しました。

5. MEMSベースのソリッドステートアーキテクチャの採用によるコストとフットプリントの削減:
* MEMSベースのセンサーは、フォトリソグラフィーにより金製作用電極をシリコン上に直接印刷できるため、組み立て作業を大幅に削減し、10万個単位で単価を5米ドル以下に抑えることができます。これにより、コストとフットプリントが削減され、市場の成長を促進しています。

6. 広域環境ネットワーク向け印刷型・フレキシブル電気化学センサーの登場:
* 印刷型カーボンインク電極は、都市の大気質プログラムにおいて、これまで高価なリファレンスアナライザーでは達成できなかった1km以下の解像度でのネットワーク密度を可能にしています。ヨーロッパの環境モニタリングや中国の大気質ネットワークで導入が進んでいます。

市場の阻害要因

1. 高温多湿環境における短い動作寿命:
* 電解液の蒸発や膜の劣化により、日中の気温が45℃を超え、湿度が90%を超える製油所では、サービス寿命が24ヶ月から9ヶ月に短縮されることがあります。サウジアラビアの石油化学コンプレックスのオペレーターは、温帯地域と比較して交換率が3倍であると報告しています。イオン液体電解質や密閉型ハウジングは寿命を延ばしますが、検出器あたり10～20米ドルの追加コストがかかり、応答時間が最大30%遅くなります。

2. 危険区域用途（ATEXおよびIECEx）における長い認証サイクル:
* ATEXまたはIECExの承認を得るには、12～18ヶ月のラボ試験と、バリアントあたり5万～15万米ドルの費用が必要です。このため、中小企業はZone 0およびZone 1の機会を避ける傾向があります。印刷電極などの新しいアーキテクチャは、先行する認証がないため、さらに2～3年の発売遅延を伴う長期評価を受ける必要があります。

3. 長期連続モニタリング設備におけるドリフトと再校正の負担:
* 長期連続モニタリング設備では、センサーのドリフトと定期的な再校正が運用上の大きな負担となります。特に遠隔地やオフショアサイトでは、この負担が顕著です。

4. 印刷型・ウェアラブルセンサー性能の標準化の断片化:
* 印刷型およびウェアラブルセンサーの性能に関する標準化が断片化しているため、規制上のボトルネックが生じています。北米（FDA）やヨーロッパ（医療機器規制に基づくCEマーク）での規制が特に影響しています。

セグメント分析

* センサータイプ別:
* アンペロメトリックセンサーが2025年の収益の42.38%を占め、グルコースモニタリングや硫化水素安全アプリケーションで主導しています。
* コンダクトメトリックセンサーは、絶対値では小さいものの、脱塩プラントや都市配水ループでのリアルタイム溶解固形物追跡に利用されるため、9.43%のCAGRで成長しています。
* ポテンショメトリックシステムはpHおよびイオン選択性バイオプロセス制御の主要な選択肢であり、ボルタンメトリックデバイスは重金属分析のニッチなツールとして機能します。

* エンドユーザー産業別:
* ヘルスケア分野が2025年の需要の29.71%を占め、CGMの二桁成長に牽引されています。
* 環境モニタリング分野は、中国やヨーロッパの都市が最新の大気質指令の下で1km以下の解像度を達成する必要があるため、9.74%のCAGRで急速に成長しています。
* 食品・飲料加工業者は、HACCPダッシュボードに統合される溶存酸素およびpHプローブの採用を続けています。

* アプリケーション別:
* 医療診断が2025年の売上高の33.67%を占め、ウェアラブルウェルネスデバイスは年間9.79%で最も急速に成長しているセグメントです。
* 市販のグルコース承認は処方箋の障壁を取り除き、フィットネスプラットフォームは乳酸やコルチゾール曲線を解釈するサブスクリプションダッシュボードを収益化しています。
* 産業安全は、密閉空間立ち入り規則によりポータブル硫化水素および一酸化炭素警報器の使用が義務付けられているため、2番目に大きなアプリケーションクラスターです。

* 技術別:
* ソリッドステート設計が2025年の出荷量の37.89%を占め、掘削リグや商用車などの振動の多い環境での耐久性が評価されています。
* 液体状態セルは、水性電解質が10秒の応答時間で1ppm以下の感度を提供する超低レベル硫化水素検出で依然として優位を占めています。
* MEMSベースのデバイスは、フォトリソグラフィーによりシリコン上に金製作用電極を直接印刷できるため、組み立て作業を大幅に削減し、単価を5米ドル以下に抑えることができるため、9.39%のCAGRで成長を牽引しています。

地域分析

* 北米:
* 2025年の収益の36.16%を占め、800万人のインスリン依存患者がCGMを使用しており、より多くの2型糖尿病患者が市販デバイスの対象となっています。
* OSHA（労働安全衛生局）の規定により、廃水処理施設では1ppm以下の硫化水素警報器が義務付けられており、従来の触媒ビーズユニットからアンペロメトリックセルへの置き換えが進んでいます。

* アジア太平洋:
* 2031年まで9.57%の成長率で最も急速に成長している地域です。
* 中国の生態環境省は、300以上の都市で24時間体制の都市大気質チェックを義務付けており、国内ベンダーに50米ドル以下の価格帯でセンサーを製造するよう指示しています。
* インドの化学ハブでは、2024年工場法改正により、固定式硫化水素およびアンモニア検出器の設置が義務付けられています。

* ヨーロッパ:
* 改訂された大気質指令により、自治体はすべての平方キロメートルをセンサーでカバーする必要があるため、かなりの設置基盤を維持しています。
* ドイツはMEMS窒素酸化物センサーに依存するEuro 7排ガス規制の実装を先導しており、英国の国民保健サービスは2型糖尿病患者向けのCGMを償還し、患者の利用を促進しています。

* 中東・アフリカ:
* サウジアラビアの石油化学コンプレックスや南アフリカの鉱山で、本質安全防爆型検出器の需要が成長の中心となっています。過酷な気候はセンサーの寿命を縮めるため、オペレーターは55℃定格のイオン液体モデルにプレミアムを支払っています。

* 南米:
* ブラジルのPROCONVE L7採用（ディーゼルピックアップトラックの窒素酸化物プローブを含む）や、アルゼンチンでの土壌硝酸センサーによる肥料使用最適化（パラナ川流域への流出抑制）で勢いが見られます。

競争環境

電気化学センサー市場は中程度の集中度を示しています。Honeywell、MSA Safety、Drägerwerkが広範なATEXおよびIECExポートフォリオを背景に産業安全市場を支配しています。Abbott、Dexcom、Medtronic、Senseonicsは、独自の酵素電極化学と校正頻度を削減するクラウドアルゴリズムを通じて、ヘルスケア収益の大部分を管理しています。上位5社は2025年の売上高の推定62%を占めましたが、台湾や韓国のファウンドリがMEMSダイを5米ドル以下で製造できるため、価格競争は依然として激しいです。

2025年9月にはCraneがBaker Hughesの計装部門を10.6億米ドルで買収し、2024年8月にはSiemensがSensirionの少数株式を取得し、揮発性有機化合物分析器向けのマイクロホットプレート知的財産へのアクセスを確保しました。大学発のスタートアップ企業は、コールドチェーン要件を排除し、保存期間を2倍にするアプタマーベースの電極を商業化していますが、FDAまたはCEマークの長い承認経路をクリアする必要があります。プラットフォーム戦略は、デジタル出力、自己診断、IEC 61508機能安全認証にますます集中しており、工場自動化の購入者はハードウェア価格よりも予知保全を重視しています。

主要企業

* Thermo Fisher Scientific Inc.
* MSA Safety Incorporated
* Emerson Electric Co.
* Honeywell International Inc.
* ABB Ltd.

最近の業界動向

* 2025年9月: Crane Companyは、Baker Hughesの圧力・安全計装部門を10.6億米ドルで買収し、1,200人のエンジニアと拡張されたIECExポートフォリオを追加しました。
* 2025年6月: Dexcomは、インスリン非依存型2型糖尿病患者向けの初の市販15日間持続的グルコースモニターであるSteloについて、米国食品医薬品局の承認を得ました。
* 2025年4月: Senseonicsは、1年間の寿命を持つ皮下電気化学センサーであるEversense 365について、米国食品医薬品局の承認を得ました。
* 2025年2月: Honeywellは、硫化水素、一酸化炭素、二酸化窒素向けのワイヤレス検出器Sensepoint XRLを発表しました。これは、再校正なしで5年間保証されています。

本レポートは、電気化学センサー市場に関する詳細な分析を提供しています。市場の定義、調査範囲、調査方法から、市場の現状、将来予測、競争環境、そして市場機会に至るまで、多角的な視点から包括的に解説しています。

市場の成長を牽引する主な要因としては、携帯型およびウェアラブル検出デバイスへの需要の高まりが挙げられます。また、発展途上国における職場安全規制の強化、インダストリー4.0やスマート製造プラットフォームへの電気化学センサーの統合も重要な促進要因です。さらに、持続的グルコースモニタリング（CGM）やその他のポイントオブケア診断の急速な成長、MEMSベースのソリッドステートアーキテクチャの採用によるコストとフットプリントの削減、そして広域環境ネットワーク向けの印刷型・フレキシブル電気化学センサーの登場も市場拡大に寄与しています。

一方で、市場にはいくつかの抑制要因も存在します。高温多湿環境下での短い動作寿命、危険区域用途（ATEX/IECEx）における長期にわたる認証サイクル、長期連続モニタリング設備におけるドリフトと再校正の負担、そして印刷型およびウェアラブルセンサーの性能に関する標準化の断片化が主な課題となっています。特に、危険区域向けの新規参入企業にとっては、ATEXおよびIECEx認証に12〜18ヶ月の期間と最大15万米ドルの費用がかかることが、大きな時間的・金銭的障壁となっています。

電気化学センサー市場は、2031年までに169.7億米ドルに達すると予測されています。センサータイプ別では、アンペロメトリックセンサーが2025年の収益の42.38%を占め、最大のシェアを保持しています。地域別では、アジア太平洋地域が2031年まで9.57%の最も高い年平均成長率（CAGR）を記録すると予想されており、これは大気質規制の義務化や産業安全改修が主な要因です。MEMSプラットフォームは、規模の経済によりユニットコストを5米ドル以下に削減し、単一ダイ上での多ガスアレイを可能にすることで、家電製品や自動車分野の顧客を引きつけ、競争環境を変化させています。

市場は、センサータイプ（電位差センサー、電流センサー、導電率センサー、ボルタンメトリーセンサーなど）、エンドユーザー産業（ヘルスケア、石油・ガス、化学・石油化学、自動車、食品・飲料、環境モニタリングなど）、アプリケーション（医療診断、産業安全・ガス検出、環境モニタリング、食品品質管理、自動車排ガスモニタリング、ウェアラブル・コンシューマーウェルネスデバイスなど）、技術（ソリッドステートセンサー、リキッドステートセンサー、MEMSベースセンサー、厚膜・薄膜センサーなど）、および地域（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、南米）によって詳細にセグメント化され、分析されています。

競争環境の章では、市場集中度、主要企業の戦略的動向、市場シェア分析が提供されます。Thermo Fisher Scientific Inc.、MSA Safety Incorporated、Emerson Electric Co.、Honeywell International Inc.、ABB Ltd.、Siemens AG、General Electric Company、Figaro Engineering Inc.、Drägerwerk AG & Co. KGaAなど、主要20社以上の企業プロファイルが含まれており、各社の概要、主要セグメント、財務情報、戦略、製品・サービス、最近の動向などが詳述されています。

本レポートは、市場の機会と将来展望についても考察しており、未開拓の分野や満たされていないニーズの評価を通じて、今後の成長可能性を提示しています。

1. はじめに

• 1.1 調査の前提と市場の定義
• 1.2 調査範囲

2. 調査方法

3. エグゼクティブサマリー

4. 市場概況

• 4.1 市場概要
• 4.2 市場の推進要因
  • 4.2.1 ポータブルおよびウェアラブル検出デバイスの需要増加
  • 4.2.2 新興経済国における厳格な職場安全規制の拡大
  • 4.2.3 産業4.0およびスマート製造プラットフォームへの電気化学センサーの統合
  • 4.2.4 持続血糖モニタリング（CGM）およびその他のポイントオブケア診断の急速な成長
  • 4.2.5 コストと設置面積を削減するMEMSベースのソリッドステートアーキテクチャの採用
  • 4.2.6 大面積環境ネットワーク向け印刷/フレキシブル電気化学センサーの出現
• 4.3 市場の阻害要因
  • 4.3.1 高温多湿環境における短い動作寿命
  • 4.3.2 危険区域用途（ATEX/IECEx）における長い認証サイクル
  • 4.3.3 長期連続監視設備におけるドリフトと再校正の負担
  • 4.3.4 印刷型およびウェアラブルセンサー性能の標準化の断片化
• 4.4 産業バリューチェーン分析
• 4.5 規制状況
• 4.6 技術的展望
• 4.7 マクロ経済要因が市場に与える影響
• 4.8 ポーターのファイブフォース分析
  • 4.8.1 供給者の交渉力
  • 4.8.2 買い手の交渉力
  • 4.8.3 新規参入者の脅威
  • 4.8.4 代替品の脅威
  • 4.8.5 競争の激しさ

5. 市場規模と成長予測（金額）

• 5.1 センサータイプ別
  • 5.1.1 電位差センサー
  • 5.1.2 電流測定センサー
  • 5.1.3 導電率センサー
  • 5.1.4 ボルタンメトリーセンサー
• 5.2 エンドユーザー産業別
  • 5.2.1 ヘルスケア
  • 5.2.2 石油・ガス
  • 5.2.3 化学・石油化学
  • 5.2.4 自動車
  • 5.2.5 食品・飲料
  • 5.2.6 環境モニタリングおよびその他のエンドユーザー産業
• 5.3 用途別
  • 5.3.1 医療診断
  • 5.3.2 産業安全およびガス検知
  • 5.3.3 環境モニタリング
  • 5.3.4 食品品質管理
  • 5.3.5 自動車排出ガス監視
  • 5.3.6 ウェアラブルおよび消費者向けウェルネスデバイス
• 5.4 技術別
  • 5.4.1 固体センサー
  • 5.4.2 液体センサー
  • 5.4.3 MEMSベースセンサー
  • 5.4.4 厚膜/薄膜センサー
• 5.5 地域別
  • 5.5.1 北米
  • 5.5.1.1 米国
  • 5.5.1.2 カナダ
  • 5.5.1.3 メキシコ
  • 5.5.2 ヨーロッパ
  • 5.5.2.1 ドイツ
  • 5.5.2.2 イギリス
  • 5.5.2.3 フランス
  • 5.5.2.4 ロシア
  • 5.5.2.5 その他のヨーロッパ
  • 5.5.3 アジア太平洋
  • 5.5.3.1 中国
  • 5.5.3.2 日本
  • 5.5.3.3 インド
  • 5.5.3.4 韓国
  • 5.5.3.5 オーストラリア
  • 5.5.3.6 その他のアジア太平洋
  • 5.5.4 中東・アフリカ
  • 5.5.4.1 中東
  • 5.5.4.1.1 サウジアラビア
  • 5.5.4.1.2 アラブ首長国連邦
  • 5.5.4.1.3 その他の中東
  • 5.5.4.2 アフリカ
  • 5.5.4.2.1 南アフリカ
  • 5.5.4.2.2 エジプト
  • 5.5.4.2.3 その他のアフリカ
  • 5.5.5 南米
  • 5.5.5.1 ブラジル
  • 5.5.5.2 アルゼンチン
  • 5.5.5.3 その他の南米

6. 競争環境

• 6.1 市場集中度
• 6.2 戦略的動き
• 6.3 市場シェア分析
• 6.4 企業プロファイル（グローバルレベルの概要、市場レベルの概要、主要セグメント、利用可能な財務情報、戦略情報、市場ランク/シェア、製品とサービス、および最近の動向を含む）
  • 6.4.1 Thermo Fisher Scientific Inc.
  • 6.4.2 MSA Safety Incorporated
  • 6.4.3 Emerson Electric Co.
  • 6.4.4 Honeywell International Inc.
  • 6.4.5 ABB Ltd.
  • 6.4.6 Siemens AG
  • 6.4.7 General Electric Company
  • 6.4.8 Conductive Technologies Inc.
  • 6.4.9 Delphian Corporation
  • 6.4.10 SGX Sensortech Ltd.
  • 6.4.11 Ametek Inc.
  • 6.4.12 Figaro Engineering Inc.
  • 6.4.13 Drägerwerk AG & Co. KGaA
  • 6.4.14 Membrapor AG
  • 6.4.15 Alphasense Ltd.
  • 6.4.16 City Technology Ltd.
  • 6.4.17 Endress+Hauser Group
  • 6.4.18 Smiths Detection Ltd.
  • 6.4.19 Winsen Electronics Technology Co. Ltd.
  • 6.4.20 Nova Biomedical Corp.

7. 市場機会と将来の展望